汽车基础知识(发动机)

过量空气系数：
理论空燃比：
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——润滑系
润滑作用、清洗作用、密封作用、 防锈蚀作用、液压作用、 减震缓冲作用
45
——润滑系
润滑方式：压力润滑、飞溅润滑、定期润滑
ห้องสมุดไป่ตู้
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——冷却系
47
——冷却系
• • • •
水温信号 车速信号 发动机转速信号 空调开关状态 风扇转速 信号
冷却风扇 ECU
无级控制
• 发动机ECU
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——动力总成-排放
二次空气喷射（SAIS)
SAIS工作对象 排放的有害CO,CH气体 CO,CH生成条件 发动机工况
作用原理
空气导入排气管 CO,CH再次燃烧 降低浓度燃烧热量 加快催化转化器起燃
冷启动,温度低 燃烧不充分, 催化转换器起燃温度未到
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——动力总成-排放
二次空气喷射(SAIS)
二次空气系统只在以下两种工况下短暂作用：
工 况 冷却液温度 5℃-30℃ 最大96℃
冷起动阶段 热起动时怠速自检阶段
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To be continued…
A. B. C. D. E. F. G. H. I. J. K. L. M. N. O. P. 进气阀、摇臂、压紧弹簧 阀门盖 进气门 气缸盖 冷却水 发动机体 油底壳 机油泵 凸轮轴 排气阀、摇臂、弹簧 火花塞 排气门 活塞 连杆 连杆轴 曲轴
演示
1.进气冲程 2.压缩冲程 3.做功冲程 4.排气冲程
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——动力性能指标
动力性能指标：功率 和 扭矩
•有效扭矩 最大扭矩
•有效功率 最高输出功率 •转速
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——改变功率和扭矩的技术
可变长度进气歧管
动 力 性 —— 具有较高的功率和较大的扭矩
较长的进气歧管低速大扭矩,高速低功率较短的进
气歧管却正相反， 低速小扭矩,高速大功率通过双级 可变进气歧管，可以保证得到两者的长处在保证在较
冷却风扇马达
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——冷却系
演示
49
——冷却系
演示
50
——点火系
51
——点火系
将火花塞和点火线圈“合二为一” ，且为数字式精确控制每缸点 火
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——点火系
演示
53
——点火系
发动机爆震传感器
演 示
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——起动系
发动机开关 电源控制 ECU
1, 起动信号
STSW ACCR STAR 发动机 ECU (ECM)
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——动力总成-排放
废气再循环系统(EGR) 缺点：NOx排放量随负荷增加而增加，EGR率也应随之增加。 随着EGR率的增加，将使燃烧速度减慢、燃烧稳定性变差、HC 和CO排放上升、发动机功率下降、油耗增大。因此，EGR率必 须适当控制。 控制要求是： 发动机水温低于500C时，不应进行废气再循环； 怠速和小负荷时， NOx排放量不高，不进行废气再循环； 全负荷和急加速时，不应进行废气再循环。
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——发动机常用术语
压缩比：气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值，即气缸 总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。
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——发动机汽缸布置形式
直列5缸（Volvo）
直列（L型）4缸
演 示
直列6缸（BMW）
13
——发动机汽缸布置形式
演示
V 型 6缸
演 示
14
——发动机汽缸布置形式
V型 8缸
W型12缸
28
——改变功率和扭矩的技术
1.8升四缸汽油机 扭矩:Nm 功率:Kw
图
释
1.8升四缸涡轮增压发动机(1.8T) 扭矩:Nm 功率:Kw
图
释
比 较 图 释
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——改变功率和扭矩的技术
1.8升四缸汽油机 扭矩:Nm 功率:Kw
图
释
1.8升四缸涡轮增压发动机(1.8T) 扭矩:Nm 功率:Kw
图
释
比 较 图 释
大的转速范围内，不但具有较大的扭矩的同时，在高
转速区具有较高的最大输出功率。 豪 华 性 —— 华丽整齐的发动机外表,显示动力充沛。
驾驶乐趣 —— 汽车在高速行驶时，具有较好的加速性。
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——改变功率和扭矩的技术
可变长度进气歧管
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——改变功率和扭矩的技术
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——改变功率和扭矩的技术
废气涡轮增压(Turbo)
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——发动机汽缸布置形式
水平对置4缸
演 示
水平对置6缸
演 示
16
——曲柄连杆机构
曲柄连杆机构：是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运 动零件。
演示
曲轴飞轮组
17
——配气机构
演 示
18
——配气机构型式
OHV (Over-head Valve) 顶置式气门 OHC (Over-head Camshaft) 顶置凸轮轴
2, ACC 动力切断
3, 起动机运转
起动机切断 继电器
STA
制动灯开关
ACC 继电器 IG1, 2 继电器
空挡起动 开关
起动机 继电器
制动灯 开关
凸轮轴位 置传感器
发动机冷却液 温度传感器
起动机
55
——起动系
演示
飞 轮
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——动力总成总结
发动机组成
演示
57
——动力总成
提高动力性指标
目标
提高经济性指标
转速与 点火正 时固定
燃料消耗率
浓
-空燃比-
稀
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——动力总成-闭环控制
催化转换器
演示
等离子体-催化系统捕集净化微粒
泡沫陶瓷的微观结构
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——动力总成-闭环控制
闭环控制
演示
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——动力总成-排放
废气再循环系统(EGR)
EGR工作对象 有害NOX化合物 NOX生成条件 高温/富氧 发动机工况 高温/富氧 废气组成 H2O, N2 , CO2 作用原理 废气导入气缸 降低混合气氧浓度 吸收热量降低温度 减少氮氧化物产生
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——四冲程工作原理
考虑汽油发动机单缸的情况，其活塞经过往复的四个冲程完成 一个工作循环，包括进气、压缩、作功、排气四个冲程。
排气 冲程
进气 冲程
演示
做功 冲程
压缩 冲程
8
——四冲程工作原理
进气冲程
进气门
压缩冲程
可燃混 合气
排气冲程
作功冲程
9
——四缸发动机四冲程工作原理
演示
10
——四冲程工作原理及主要零件
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——配气机构型式
SOHC (Single Over-head Camshaft) 顶置单凸轮轴
DOHC (Double Over-head Camshaft) 顶置双凸轮轴
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——气门的数量和型式 二气门 三气门 四气门
五气门
21
——气门的数量和型式
演 示
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——电子节气门
电子节气门控制系统的最大优点：可以实现发动机全范围的最佳 扭矩的输出。 组成： 1. 发动机 2. 转速传感器 3. 节气门位置传感器 4. 节气门执行器 5. 节气门 6. 加速踏板位置传感器 7. 车速传感器 8. 变速器 9. 加速踏板 10. 节气门电子控制单元（ECU）
进气侧
延迟
提前 延迟
提前
排气侧
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——燃料供给系
多层复合塑料燃油箱
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——燃料供给系
燃料供给系汽油电喷系统
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——燃料供给系
燃料供给系汽油电喷系统
喷油嘴
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——燃料供给系
燃料供给系汽油电喷系统
多点燃油喷射
多点顺序燃油喷射
演 示
40
——燃料供给系
燃料供给系汽油电喷系统
缸内直喷技术：汽油机直喷技术也是各大汽车企业研究的重点。目 前，在国外一些高档轿车上已经开始普遍使用，其好处就是燃料的利用 率高，更加节油、环保，动力性能也更好。但是直喷发动机对于油品要 求较高，而国内油质还达不到要求。因此，宝马、奥迪等在国内等中国 生产的汽车都没有采用缸内直喷技术。
汽车基础知识
（动力篇）
——课程目的
在本课程结束后，学员将能够：
认识汽车动力总成的原理 认识汽车动力总成现行技术 就SGM产品中主要汽车技术的发展作说明
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——汽车的基本构造
动力总成
电子及通信系统
底盘系统
车身及附件
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——动力总成
概述：车辆的 动力总成 (Power Train)是指包括发动机、 传动系在内的动力产生和传输系统。
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——燃料供给系
燃料供给系汽油的性质
蒸发性 热 值 主要性能指标 抗爆性 辛烷值
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——燃料供给系
燃料供给系空气供给系统
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——燃料供给系
燃料供给系可燃混合气
可燃混合气：是指空气与燃料的混合物，其成分对发动机的动力性 与经济性有很大的影响。
空燃比：可燃混合气中空气和燃料的质量比。
演 示
液压调节机构保证其良好的可靠性和较低 的噪音水平；
驾驶乐趣
动力性越好意味着更好的驾驶乐趣。
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——改变功率和扭矩的技术
可变进气相位
•进、排气门开、关时刻的控制 •进、排气门升程的控制
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——改变功率和扭矩的技术
本田 VTEC技术
VTEC＝Variable Valve Timing and Lift Electronic Control System 可变气门正时及升程电子控制系统 VTC＝Variable Timing Control iVTEC＝VTEC＋VTC
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——改变功率和扭矩的技术
Valvetronic
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——改变功率和扭矩的技术
VVT-i系统（可变配气正时控制机构） VVT-i系统用于控制进气门凸轮轴在50°范围内调整凸轮轴 转角，使配气正时满足优化控制发动机工作状态的要求，从而 提高发动机在所有转速范围内的动力性、经济性和降低尾气的 排放。
COHb 饱和度
症状—— 60%以上 意识丧失、甚至死亡 50-60% 虚脱、昏厥
20-50% 头痛、头晕、呕吐
5-20% 感觉不适，神经系统机能降低
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——动力总成-排放
三元催化器：将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化 和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。 空燃比对引擎性能及废气排放的影响 扭力 NXo CO HC
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——改变功率和扭矩的技术
1.8升四缸汽油机 扭矩:Nm 功率:Kw
图
释
1.8升四缸涡轮增压发动机(1.8T) 扭矩:Nm 功率:Kw
图
释
比 较 图 释
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——改变功率和扭矩的技术
可变进气相位特点： 保证汽车进排气时刻合理，使发动机获得 良好的进排气效果，燃烧充分，获得良好 的动力；
动力性
舒适性
传动系
发动机
4
——动力总成
发动机按照内燃机所用燃料可分为 汽油机 和 柴油机 。
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——动力总成
发动机：将某一种形式的能量（如汽油、柴油等）转化成机械能 的机器。
活塞
连 杆
曲轴
曲柄连杆机构
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——发动机基本组成
发动机是汽车的动力装置：由 机体、曲柄连杆机构、配气机构、 冷却系、润滑系、燃料系、启动系和点火系组成。
提高环保指标
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——动力总成
柴油机
演示
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——动力总成
转子发动机
演示
演示
60
——动力总成
混联式混合动力： 1.串联式混合动力系统 2.并联式混合动力系统 3.混联式混合动力（PRIUS普锐斯使用的THS）
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——动力总成
氢燃料电池
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——动力总成-排放
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——动力总成-排放
一氧化碳与血红素亲和对人体健康之影响